2016-12-11
Какую минимальную кинетическую энергию необходимо сообщить покоящемуся электрону, чтобы он мог удалиться от поверхности равномерно заряженной сферы радиуса $R$ на бесконечно большое расстояние? Заряд сферы $+Q$.
Решение:
Запишем закон сохранения энергии для двух состояний электрона:
$E_{1} = E_{2}$, (1)
где $E_{1}$ — полная энергия электрона в начальном состоянии (электрон находится на поверхности сферы и имеет кинетическую энергию $E$):
$E_{1} = E_{K} + \frac{kQe}{R}$ (2)
и в конечном:
$E_{2} = 0$, (3)
поскольку в силу условия минимальности кинетическая энергия электрона на бесконечности равна нулю, так же как и потенциальная энергия. Из (1—3) находим:
где $e = - 1,6 \cdot 10^{-19} Кл$ — заряд электрона.